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湖南工学院教案用 P.  PAGE \* MERGEFORMAT 14 实验一：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较 泊式电阻应变片传感器是利用将应变力转换为电阻变化的传感器，通过转化电路将其转换的电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小，它是目前测量力，力矩，压力，加速度。重量等参数最广泛的传感器。 一、实验目的： 验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的特点及关系。 二、实验所需设备： 直流稳压电源——开关打到4V 差动放大器——旋钮到增益最大 平衡电桥 F/V表——开关拨到20V 测微头 双单引梁 应变片 三、实验电原理图 四、实验步骤： 按实验一的方法将差动放大器调零后，关闭电源。按图2接线，图中R4=Rx为工作片，r和w为电桥平衡网络。 调整测微头，使双行梁处于水平位置（目测），直流稳压电源打到±4档，差动选择适当的放大增益。一般增益电位器旋在中间位置，然后，调整电桥平衡电位器W，使表头显示零。 旋转测微头，使梁移动，每隔0.5mm，读F/V表电压值，填下表并关闭电源： 位移(mm)电压(mV)保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F/V表显示为零，重复（3）过程同样测得读数，填入下表： 位移(mm)电压(mV)保持放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即R1↑换成，R2↓换成，）组桥时中要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变征的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W1同样使F/V表显示零。重复（3）过程将读出数据填入下表： 位移(mm)电压(mV)同一个坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。 注意事项： 在更换应变片时应将电源关闭。 在实验过程中如有发现电压、过载，应将电压量程扩大。 在本实验中只能将放???器接成差动形式，否则系统不能正常工作。 直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。 接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。 实验二、电涡流传感器实验 一、电涡流传感器在电子技术中的应用： 根据法抗第电磁感应原理制成的电涡流传感器，一般情况下可分为高频反射式和低频透射式，它的最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、应力，材料损伤等进行非接触式、连续测量。 二、实验目的： 了解电涡流式传感器的原理，工作性能，测量振幅的原理和方法。本实验用高频反射式。 三、本实验所需要的电路及部件： 1、电涡流变换器 5、电涡流传感器 2、F/V表 6、示波器 3、测微头 7、振动平台 4、铁测片 四、实验步骤： （一）静态标定 1、观察传感器的结构，它是一个扁平线圈，直径为10毫米。 2、装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。注意：被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测中间，以减少涡流损失。 3、关闭电源后，按图16电路图，用导线将电涡流传感器接入电涡流变换器输入端，将输出端接至F/V表，电压表置20档。 调节电涡流传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表。要求每隔0.1m/m读数，到线性严重变换为止，根据实验数据，在坐标纸上画出V-X曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度，可见电涡流传感器最大的特点是 ，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。这里采用的变换电路是一种 。 X(mm)Vp-p(v)V(v)（二）振幅测量 将差动放大器增益置最小（逆时针到底），直流稳压电源置±4V档。 转动测微头，将振动平台中间的磁铁与测微头分离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态），调节电涡流传感器头的位置（目测），使之处在线性范围的中点附近。 根据图19的电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、F/V表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置±4V档），F/V表置20V档，开启电源。 调节电桥平衡网络，使电压表读数为零。 将低频信号源输出接振动台的振荡线圈处，开启电源，适当调节低频信号源的输出频率和幅度，使振动台振动起来，适当调节传感器头离振动平台的距离，使示波器显示的波形为完整的正弦波，并记录此波形的峰峰值和频率于